IL-33促進(jìn)Th2應(yīng)答和抑制Th17應(yīng)答的效應(yīng)能夠緩解小鼠缺血性腦損傷.pdf

1、白細(xì)胞介素（Interleukin，IL）-33是近年來發(fā)現(xiàn)的IL-1家族新成員，它作為細(xì)胞因子，可通過IL-33/ST2信號(hào)通路促進(jìn)Th2型免疫反應(yīng)，同時(shí)也是一種核蛋白，可參與調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。在炎性刺激下，IL-33還可以作為一種“警報(bào)素”警示組織損傷或應(yīng)激。IL-33是ST2受體的唯一特異性配體，其生物學(xué)活性的發(fā)揮主要依賴與跨膜型ST2受體（ST2L）結(jié)合。IL-33調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的作用具有多樣性，取決于不同的疾病和模型。IL-33可促

2、進(jìn)Th2型炎癥性疾病的發(fā)病，如哮喘、特應(yīng)性皮炎和過敏反應(yīng)等，然而在一些與Th2型免疫反應(yīng)相關(guān)的疾病或模型，如動(dòng)脈粥樣硬化、多發(fā)性硬化和實(shí)驗(yàn)性腸炎等，IL-33可通過促進(jìn)Th1/Th2平衡向Th2偏移而起到保護(hù)性作用。此外，新近研究還發(fā)現(xiàn)了IL-33可調(diào)節(jié)Th17型免疫應(yīng)答。IL-33在多組織器官高表達(dá)，而腦和脊髓是IL-33表達(dá)量最高的器官之一，提示IL-33在調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的病理生理學(xué)過程中可能起著重要作用。近年來，有關(guān)IL-33或

3、IL-33/ST2信號(hào)通路在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用是神經(jīng)免疫學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。
　　缺血性腦卒中是中老年人常見的腦血管疾病，可以導(dǎo)致腦組織損傷并伴隨炎癥反應(yīng)，從而引發(fā)一系列癥候群。研究表明，Th1/Th2介導(dǎo)的免疫應(yīng)答以及Th17型免疫應(yīng)答在缺血性腦損傷的炎性病理機(jī)制中發(fā)揮重要作用。IL-33作為Th2型免疫反應(yīng)的關(guān)鍵活化分子，在缺血性腦卒中發(fā)病機(jī)制中的作用仍有待闡明。為了探討IL-33在缺血性腦卒中發(fā)病過程中的作用及其機(jī)制，本

4、研究利用缺血性腦卒中動(dòng)物模型，觀察缺血性腦損傷時(shí)IL-33及其受體ST2L表達(dá)的變化規(guī)律，并探討IL-33對(duì)缺血性腦損傷程度的影響。論文共分為三個(gè)部分，主要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　一、短暫性腦缺血后IL-33及其受體ST2L的表達(dá)
　　目的：檢測IL-33及其受體ST2L在短暫性腦缺血后不同時(shí)程和不同腦區(qū)的表達(dá)情況，探討缺血性腦損傷時(shí)IL-33及其受體ST2L表達(dá)的規(guī)律性。
　　方法：利用線栓法閉塞大腦中動(dòng)脈（MCAO）

5、30min誘導(dǎo)建立小鼠可逆性局灶性腦缺血再灌注損傷模型，通過半定量RT-PCR和Western blot檢測缺血再灌注后超急性期（6h）、急性期（24h）和延遲期（3d）缺血側(cè)腦組織IL-33 mRNA和蛋白表達(dá)水平，并通過免疫組織化學(xué)染色觀察了IL-33在不同缺血腦區(qū)（運(yùn)動(dòng)皮層、感覺皮層、海馬和紋狀體）各時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)情況。此外，對(duì)IL-33的受體ST2L mRNA表達(dá)水平也進(jìn)行了檢測。
　　結(jié)果：與假手術(shù)組相比，IL-33 mR

6、NA和蛋白水平在MCAO6 h和3d表達(dá)減少，ST2L mRNA表達(dá)水平在MCAO24 h和3 d表達(dá)減少，其它時(shí)間點(diǎn)IL-33和ST2L表達(dá)無顯著改變。除了MCAO24 h組運(yùn)動(dòng)皮層和紋狀體陽性染色增加外，IL-33陽性細(xì)胞數(shù)在缺血后不同時(shí)程各腦區(qū)均有不同程度減少。
　　結(jié)論：MCAO模型小鼠缺血再灌注后IL-33和ST2L表達(dá)的總體趨勢是下降的，提示短暫性腦缺血后IL-33/ST2L介導(dǎo)的Th2型免疫應(yīng)答是下調(diào)的。
　　

7、二、側(cè)腦室注射IL-33對(duì)MCAO模型腦損傷的影響
　　目的：觀察外源性IL-33作用于MCAO模型后，對(duì)缺血性腦損傷嚴(yán)重程度、腦組織炎癥及脾臟免疫功能的影響。
　　方法：利用GST表達(dá)純化系統(tǒng)構(gòu)建小鼠IL-33成熟肽的重組質(zhì)粒，并純化制備具有生物學(xué)活性的IL-33蛋白。在小鼠MCAO模型前30min側(cè)腦室注射IL-33（2μg，5μl）或PBS5μl，于缺血再灌注后不同時(shí)間點(diǎn)（6h，24h和3d）通過Zea Longa評(píng)分

8、法評(píng)估神經(jīng)行為學(xué)癥狀，TTC染色法評(píng)估腦梗死體積，H&E染色觀察缺血側(cè)海馬及皮層炎性細(xì)胞浸潤情況，并觀察脾臟大小的改變。
　　結(jié)果：與側(cè)腦室注射PBS的MCAO對(duì)照組相比，側(cè)腦室注射IL-33可減輕MCAO24 h和MCAO3 d的神經(jīng)行為學(xué)癥狀（24h：2.0±0.302 vs2.875±0.125；3d：1.833±0.167vs2.917±0.193；p＜0.05）和腦梗死體積（24h：21.89±4.8％ vs36.27±

9、1.6％；3 d：8.52±4.17％vs37.08±3.35％；p＜0.05）。組織學(xué)染色顯示側(cè)腦室注射IL-33的MCAO24 h和MCAO3 d缺血側(cè)海馬和皮層炎性細(xì)胞浸潤數(shù)量較少。此外，側(cè)腦室注射IL-33也增加了MCAO24 h和MCAO3 d的脾臟指數(shù)（24h：0.36±0.02 vs0.31±0.04；3 d：0.30±0.05 vs0.22±0.01；p＜0.05），脾臟萎縮不明顯。與對(duì)照組相比，側(cè)腦室注射IL-33對(duì)M

10、CAO6 h組的神經(jīng)行為學(xué)癥狀、腦梗死體積、腦組織炎性浸潤、脾臟指數(shù)及大小均無明顯差異。
　　結(jié)論：側(cè)腦室注射IL-33可減緩短暫性腦缺血再灌注后急性期和延遲期的腦損傷及炎癥程度，并緩解了脾臟免疫功能的抑制。
　　三、IL-33減緩短暫性腦缺血后腦損傷的免疫學(xué)機(jī)制
　　目的：探討側(cè)腦室注射IL-33緩解MCAO模型缺血再灌注后急性期和延遲期腦損傷及炎癥程度的免疫學(xué)機(jī)制。
　　方法：分離側(cè)腦室注射IL-33的MCA

11、O24 h和MCAO3 d組缺血腦和脾臟中的單個(gè)核細(xì)胞，通過流式細(xì)胞術(shù)檢測Th1、Th2和Th17細(xì)胞亞群的改變，以及用ELISA檢測血清中細(xì)胞因子IFN-γ、IL-4和IL-17的表達(dá)。
　　結(jié)果：與側(cè)腦室注射PBS的MCAO對(duì)照組相比，側(cè)腦室注射IL-33可減少M(fèi)CAO24 h和MCAO3 d腦組織中IL-17+T細(xì)胞和IFN-γ+T細(xì)胞的百分比，并增加了IL-4+T細(xì)胞的陽性率，Th1/Th2比值下降。與此同時(shí)，側(cè)腦室注射I

12、L-33也減少了脾臟中IL-17+T細(xì)胞和IFN-γ+T細(xì)胞的百分率，但對(duì)IL-4+T細(xì)胞的陽性率無明顯影響。相應(yīng)地，側(cè)腦室注射IL-33也減少了血清中IL-17和IFN-γ的表達(dá)量，增加了IL-4的表達(dá)量。
　　結(jié)論：IL-33減緩短暫性腦缺血后急性期和延遲期損傷嚴(yán)重程度的作用可能與促進(jìn)Th2型免疫反應(yīng)和抑制Th17型免疫反應(yīng)有關(guān)。
　　本研究首次在小鼠MCAO模型的基礎(chǔ)上檢測了IL-33及其受體ST2L在缺血再灌注后超急